初中化学实验探究物质的组成成分以及含量探究题

一种"环保石头纸"开始被人们使用，其主要成分是碳酸钙。某班同学对它产生了浓厚的兴趣，把"环保石头纸"带到实验室，完成了如右图所示的两个实验。请回答问题：

(1)实验一：试管中产生大量的气泡，烧杯中澄清的石灰水变浑浊，请写出"环保石头纸"与稀盐酸发生反应的化学方程式(假设"环保石头纸"中的其他成分既不溶于水，又不与盐酸发生反应)；
(2)实验二：试管中有白色沉淀产生。小刚同学想探究该实验反应后溶液中溶质的成分。
提出猜想：
猜想①： $NaCl$、 $CaC{l}_2$和 $HCl$；

猜想②： $NaCl$；

猜想③： $NaCl$和 $CaC{l}_2$。

同学们经过讨论排除了猜想，理由是。
有同学认为小刚的猜想不全面，又提出猜想④： $NaCl$和 $N{a}_{2}C{O}_3$，并通过实验验证了该猜想成立。请你将实验报告补充完整。

实验操作	实验现象	实验结论
取实验二反应后的上层清液少量于试管中，滴加少量．		猜想④成立

(3)实验结束后，未经处理的废液(填"能"或"不能")直接倒入下水道。

探究1。物质的回收和利用
某化学探究小组的同学从实验废液中回收铜，得到的铜粉样品中含有少量的铁粉。为了除去铁粉，同学们设计了两个实验方案：
方案一：铜样品过滤洗涤干燥
方案二：铜样品过滤洗涤干燥
（1）对于上述两个方案，你的评价是：                       。（写一条）
（2）写出其中的一个反应化学方程式：                         。
（3）在干燥时，有同学提出用酒精灯加热将铜粉烘干。小明马上提出反对意见，其理由是
（用化学方程式表示出来）                                 。
探究2:物质的鉴别和提纯
实验操作考试时，小王同学用稀盐酸、BaCl₂溶液、酚酞溶液来检验四瓶无标签的溶液：Na₂CO₃、NaCl、Na₂SO₄、澄清石灰水。
（1）请你帮助小王同学完成澄清石灰水的鉴别：

（2）实验结束后，他将废液倒入同一烧杯中，发现废液为红色且呈浑浊状态，则使废液呈
红色的离子是        （写离子符号）。废液中一定不含有的溶质是（写化学式）       。
（3）小王同学想提纯烧杯中含有的氯化钠，他提出以下方案：
①加入过量的BaCl₂溶液，
②加入过量的Na₂CO₃溶液，其目的是除去可能存在的                       和过量的
BaCl₂。
③过滤，
④向滤液中逐滴加入盐酸至                                        为止，其目的是除去                                           ；
⑤蒸发结晶，即得氯化钠。
（4）写出上述实验过程中的一个有沉淀生成的化学方程式：
                                                             。

潜水艇有两种供氧的装置，第一种是储备压缩氧气，第二种是在紧急的情况下才使用的过氧化钠（ $N{a}_2{O}_2$）做供氧剂，小红同学对过氧化钠如何做供氧剂产生浓厚的兴趣，于是他在老师的指导下展开了以下的探究活动。
[查阅资料]
1.过氧化钠是用在矿山、坑道、潜水或宇宙飞船等缺氧的场合，将人们呼出的 $C{O}_2$转换成 $O_2$，以供呼吸之用。
2.二氧化碳与过氧化钠反应的生成物只有两种，一种是氧气，另一种是化合物。
3.人呼出的气体中含有的水分也能与过氧化钠反应生成氧气。
（1）小红利用下图的BCDE装置组合和有关药品制取并收集氧气。


若用大理石与稀盐酸制取二氧化碳，则B中装置可采用上图中的（填数字序号，下同）；E中装置可采用上图中的；B中的化学方程式为。
（2）二氧化碳与过氧化钠反应除生成氧气还生成什么物质？
[作出猜想]二氧化碳与过氧化钠反应生成的化合物到底是什么物质？小红作出了以下三种猜想：
①是碳酸      ②是氢氧化钠     ③是碳酸钠
通过对反应物有关的元素组成的分析，乙同学认为猜想（填数字序号）一定是错误的，理由是。
[进行实验]小红通过以下实验验证了另一个猜想的正确性，请完成下述实验报告。

[反思与交流]
①小红若用图A来代替B装置，证明二氧化碳与过氧化钠反应生成了氧气，你是否同意小红的做法？（填"是"或"否"）原因：。

某研究小组在学习氧气的化学性质时发现：铁丝燃烧没有火焰，蜡烛燃烧却有明亮的火焰。该小组同学进行了如下探究。
（1）写出铁丝在氧气中燃烧的文字表达式：                      。
（2）探究一：蜡烛燃烧产生火焰的原因是什么？
点燃蜡烛，将金属导管一端伸入内焰，导出其中物质，在另一端管口点燃，也有火焰产生（如右图所示）。由此可知：蜡烛燃烧产生的火焰     是由        （填“固态”或“气态”）物质燃烧形成的。

（3）探究二：物质燃烧产生火焰的根本原因是什么？
【查阅资料】  

由上表可知：物质燃烧能否产生火焰与其         （填“熔点”或“沸点”）和燃烧时温度有关。由此推测：钠在燃烧时，        （填“有”或“没有”）火焰产生。

(5分)某校研究性学习小组用右下图装置进行镁条在空气中燃烧的实验，燃烧、冷却后打开止水夹，进入集气瓶中水的体积约占集气瓶体积的70%。

(1)燃烧、冷却后打开止水夹，水能进入集气瓶的原因是　                     　。
(2)如果镁条只和空气中的氧气反应，则进入集气瓶中水的体积最多不超过其容积的　   　%。现进入集气瓶中水的体积约为其容积的70%，根据空气的组成可推出减少的气体中还一定有　  　。
【发现问题】该气体是怎样减少的呢？
【假设】该气体与镁条反应而减少。
【查阅资料】镁条是一种化学性质比较活泼的金属，在氮气中能燃烧，产物为氮化镁(Mg₃N₂)，镁条还可以在二氧化碳气体中燃烧生成碳和氧化镁。
【交流与反思】集气瓶中放少量细沙的目的是　     　，产物氮化镁的状态应为　    　。

实验室用过氧化氢溶液制取氧气时，常加入二氧化锰粉末。请你设计实验探究二氧化锰在此制取过程中的作用。
(1)提出猜想：猜想一：在制取过程中作反应物。
猜想二：在制取过程中作。
(2)设计实验证明猜想二(可以只写实验方案)：

某兴趣小组利用家中的材料研究影响物质溶解性的因素，实验步骤设计如下：
Ⅰ、称取六份冰糖和一份食盐，每10g为一份，并将其中五份冰糖研磨成粉末。
Ⅱ、按照下表进行实验(实验所需仪器略)

请你对他们的实验设计进行分析：
(1)根据上述设计，你认为他们准备研究的影响因素是                      ，其中不影响物质溶解性的因素是                 。
(2)根据第四组实验与前三组实验的比较，你可以得到的结论是                   。

某食品的包装袋中放有一小包“防腐剂”，化学兴趣小组的同学对“防腐剂”的
成分产了好奇，他们将一包“防腐剂”倒在滤纸上，看到“防腐剂”中有一些灰黑色粉末
和一些红色粉末，为此，展开以下探究活动：
【提出问题】“防腐剂”中灰黑色的粉末和红色的粉末分别是什么?
【查阅资料】食品腐败主要是因为食品易被空气中的氧气和水蒸气氧化、潮解而变质，使用
“防腐剂”可延长食品的保质期。
【提出猜想】
小文：“防腐剂”中灰黑色的粉末是氧化铜，红色的粉末是铜。
小婧：“防腐剂”中灰黑色的粉末是氧化铜和碳粉，红色的粉末是铜。
小鹏：“防腐剂”中灰黑色的粉末是铁粉和碳粉，红色的粉末是氧化铁。
【讨论分析】通过讨论，同学们一致认为小鹏的猜想是正确的，理由是             。
【实验探究】请你参与他们的探究，并将实验内容补充完整。

【拓展探究】为了进一步探究“防腐剂”的性质，兴趣小组的同学另取一包“防腐剂”，进行了如右图所示的实验。实验结束后，通过称量反应前后玻璃管中固体物质的质量，他们发现反应固体物质的质量减小了，请你分析固体物质质量减小的原因                    。

小强向氢氧化钠溶液中滴加了稀盐酸，发现没有明显现象。为了确定盐酸与氢氧
化钠是否恰好完全反应，他取少量反应后的溶液于试管中，滴加几滴酚酞试液，振荡，观察
到酚酞试液不变色。于是他得出了"两种物质恰好完全反应"的结论。
(1)小雨认为小强的结论是不合理的，你认为小雨的理由是；
(2)请你设计个实验，探究盐酸与氢氧化钠是否恰好完全反应(要求写出实验方法、可能观察到的现象、结论)

碳酸氢钠常用于食品和医药工业、某化学兴趣小组对碳酸氢钠的热稳定性进行探究。
[查阅资料]碳酸氢钠受热易完全分解，生成水、二氧化碳气体和一种常见固体物质，该固体物质含有三种元素，且为纯净物。
[进行实验一]为了验证碳酸氢钠受热时会分解，该兴趣小组的同学取一定质量的碳酸氢钠放到铜片上加热，如图所示。

加热一段时间后，观察小烧杯内壁有现象，证明有水生成；通过证明有 $C{O}_2$生成。
[提出问题]碳酸氢钠充分加热后固体产物是什么？
[作出猜想]猜想Ⅰ：固体产物是 $N{a}_{2}C{O}_3$.

猜想Ⅱ：(请完成猜想Ⅱ)。
[进行实验二]下表是该兴趣小组同学设计的实验方案，用来检验碳酸氢钠分解后固体产物的成分。请你完成方案：

[拓展应用]碳酸氢钠常用来治疗胃酸过多，但对于患有胃溃疡(胃黏膜溃烂)的病人在胃酸(可用盐酸表示)过多时，却不宜服用碳酸氢钠，其原因是(用化学方程式表示)。

某研究性学习小组对" $H_{2}S$的水溶液是否显酸性"进行探究。请你参与他们的探究活动，并回答有关问题。
（1）查阅资料：① $H_{2}S$是一种无色、有臭鸡蛋气味的有毒气体，能溶于水,在常温常压下，1体积水中能溶解2.6体积硫化氢；密度比空气的大；②实验室里，通常用硫化亚铁（ $FeS$）固体跟稀盐酸或稀硫酸反应制取硫化氢。
（2）提出假设： $H_{2}S$的水溶液显酸性
（3）实验探究：
Ⅰ．制备 $H_{2}S$①若用稀盐酸制备 $H_{2}S$，其化学方程式为。
②制取H₂S的发生装置为（填字母），收集装置只能选D的原因是。

Ⅱ．设计如第27题图II所示装置进行验证实验。 

①实验过程中，A装置内蓝色石蕊试纸的颜色始终没有变化。A装置的作用是。
②在通入 $H_{2}S$之前将B装置中胶头滴管内的蒸馏水滴到蓝色石蕊试纸上，未见试纸颜色发生变化，此操作的目的是。当有 $H_{2}S$通过时发现湿润的蓝色石蕊试纸变红，此现象说明。
（4）结论：原假设成立。
（5）反思与评价：该验证实验中，有一个明显疏漏，请你指出疏漏之处为。
（6）知识拓展： $H_{2}S$的水溶液显酸性，具有酸的通性，若用氢氧化钠溶液吸收尾气，则反应的化学方程式为。

在某工业食盐中除含有不溶性杂质外，还含有少量硫酸钠，欲通过下列流程除去其中的杂质，得到纯净的氯化钠晶体。试根据提问填空：

（1）操作 $a$ 的名称是。
（2）操作 $c$ 的名称是。
（3）若要将硫酸钠除尽且不带入新的杂质，则操作b的具体操作过程是：向溶液I中，直至为止。
（4）请写出操作 $b$发生反应的化学方程式。

兴趣小组选用第15题中的B装置(装置气密性良好)制 $C{O}_2$，并进行有关实验。
(1)实验室制取 $C{O}_2$的化学方程式为。
(2)兴趣小组往石灰石中逐滴滴入新配制的盐酸，并将所得气体通入澄清石灰水中，但石灰水始终没有浑浊现象。石灰水为什么没有浑浊呢？请你利用必需实验用品和限选试剂(限选试剂： $N{a}_{2}C{O}_3$溶液、酸化的 $AgN{O}_3$溶液、紫色石蕊溶液)完成探究过程：
【提出猜想】①；②；③上述两种猜想同时存在。
【设计与实验】请你设计实验方案，验证猜想①和猜想②，并将相关内容填在下表：

某学习小组对市售"管道通"(排水管专用清洁剂)说明书的部分内容(如下图所示)产生兴趣,探究过程如下:
成　　分:苛性钠、碳酸钠、铝粒、催化剂.
特　　点:使用时,"管道通"样品倒入排水口,加水,瞬间释放高效泡沫,能溶解油脂、毛发、茶叶等,确保管道畅通.
注意事项:使用时不能碰明火,禁止与皮肤接触.
【提出问题】高效泡沫中含有什么气体 $？$为什么使用时不能碰明火 $？$

【猜　　想】含有氢气.
(1)查阅资料得知:常温下,铝能与氢氧化钠溶液反应放出氢气.反应的化学方程式是 $2Al+2NaOH+2X=2NaAl{O}_2+3H_2\uparrow$,试推测 $X$的化学式是.

(2)取"管道通"样品进行下图所示实验.请在下表空格处填写相应内容:

实验内容	实验现象	实验结论及解释
制取气体	样品逐渐减少,产生大量气泡,盛装样品的试管外壁发烫	①反应生成气体,并(填"吸收"或"放出")热量
检验气体	发出爆鸣声	②该气体是,反应的化学方程式为

(3)"注意事项"中,"禁止与皮肤接触"是因为"管道通"成分中的有强腐蚀性,使用时"不能碰明火"的理由是.

草木灰是农家肥料，它的主要成分是一种含钾的盐。请根据下图实验回答有关问题。

(1)操作Ⅰ的名称是，此操作中需要用到的玻璃仪器有：烧杯、玻璃棒和。蒸发过程中需要用到玻璃棒，它的作用是.

(2)取滤液加入盐酸，生成的气体使澄清石灰水变浑浊，由此可推断草木灰的主要成分是(写名称)。上述有关反应的化学方程式为、。